研究人员确定了凯里-费曼-齐特综合征的基因组原因

NIH和合作者确定了凯里-费曼-齐特综合征的基因组原因
图中显示了正常的成肌细胞(只有一个细胞核的早期肌肉细胞)融合在一起形成有多个细胞核的肌肉细胞。在凯里-费曼-齐特综合征中,由于细胞-细胞融合所必需的膜蛋白——肌创蛋白的缺陷,级联被破坏。图片来源:Darryl Leja, NHGRI

一个国际研究团队已经确定了凯里-费曼-齐特综合征(CFZS)的基因组突变,CFZS是一种非常罕见的先天性肌病(遗传肌肉障碍),特征是面部无力、小下巴或缩下巴、腭裂和脊柱弯曲(脊柱侧弯),以及其他症状。研究人员确定CFZS是由编码蛋白质mymaker的基因MYMK的突变引起的。在胚胎发育过程中,这种蛋白质对肌肉细胞(成肌细胞)融合成肌纤维(肌管)和损伤后肌肉细胞的再生都是必需的。该研究发表于2017年7月6日自然通讯

“基因组学技术的进步和团队科学的力量使我们能够在约翰·凯里博士和犹他大学的同事首次描述这种罕见疾病35年后确定其原因,”美国国家卫生研究院院长弗朗西斯·s·柯林斯博士说,他是该研究的合著者。(参见凯里医生和一个受CFZS影响的家庭的相关故事和视频)。

“这一发现将提高医生诊断这种疾病的能力,并为家庭提供准确的遗传咨询和治疗,”Irini Manoli医学博士说,她是美国国家人类基因组研究所(NHGRI)医学基因组学和代谢遗传学分支的联合第一作者和内科科学家和临床工作人员。患有CFZS的人有时会被误诊为莫比乌斯综合征,这是另一种非常罕见的以面瘫为特征的疾病。

马诺利博士说,发现细胞-细胞融合缺陷会导致先天性肌病(遗传的))为CFZS和其他肌肉疾病的治疗和肌肉再生工具的探索开辟了新的道路。“此外,”她说,“这种罕见的遗传综合征为研究颅面和骨骼的形成。”

除了NHGRI之外,研究合作者还包括美国国家神经疾病和中风研究所(NINDS)、美国国立卫生研究院临床中心、哈佛大学附属波士顿儿童医院、纽约西奈山伊坎医学院、盐湖城犹他大学和新西兰达尼丁奥塔哥大学的研究人员。这项研究是莫比乌斯综合症研究联盟在NIH和莫比乌斯综合症基金会的支持下进行了三年努力的结果。

这项研究的目的是了解更多关于莫比乌斯综合征和其他先天性面部无力障碍的遗传学和临床特征。为此,该联盟将63名患有莫比乌斯综合征和其他遗传性面部无力障碍的患者及其家人带到NIH临床中心进行详细的多系统评估,包括大脑和肌肉成像研究和肌肉活组织检查。研究人员通过NIH临床中心的合作研究机会进行合作,这是一个新的资助机制,鼓励校内和校外的研究人员在NIH临床中心共同工作。

研究人员进行了详细的表型分析(确定DNA序列结果的物理特征)。他们还使用了最新的基因组工具,包括对来自三个不相关家族的受感染兄弟姐妹的血液DNA进行外显子组测序,以及对其中一个受感染个体进行肌肉活检。为了确定与CFZS相关的基因组突变,三个实验室——分别由波士顿儿童医院的Elizabeth Engle医学博士、奥塔戈大学的Stephen Robertson医学博士和犹他大学的John Carey医学博士领导——分析了三个家庭的外显子组序列数据。在每个家族中发现的含有突变的基因中,只有MYMK基因是三个家族共有的。一个基因敲除小鼠模型(基因改造小鼠,培育缺乏特定基因)显示出完全缺乏肌肉发育,导致新生小鼠过早死亡,使该基因成为进一步研究的有前途的候选基因。

利用CRISPR-Cas9技术(一种精确位置编辑DNA的工具),西尔维奥·亚历山德罗·迪·吉奥亚(Silvio Alessandro Di Gioia)博士和恩格尔博士领导的团队培育出了带有突变mymk基因的斑马鱼。受影响的突变斑马鱼更小,有异常发育和颌骨畸形,与患者表型相似。然后,研究人员进行了进一步的功能研究,以验证每一个基因组突变的严重性。

研究人员通过将正常的人类MYMK基因产品注射到突变的斑马鱼中,能够纠正受影响的斑马鱼的肌肉。这一成功为恢复肌肉MYMK功能作为CFZS的治疗提供了希望,并减少该疾病的任何潜在进展特征。

世界上只有8人被诊断患有带有MYMK突变的CFZS,部分原因是它尚未被轻易识别。现在研究人员已经确定了该综合征的基因组原因,它可以被添加到先天性肌病的诊断基因组中。Manoli博士说,这将提高诊断的速度和准确性,并加深对疾病严重性和预后的了解。

更多信息:Silvio Alessandro Di Gioia等。成肌细胞融合缺陷是凯里-费曼-齐特综合征的基础,自然通讯(2017)。DOI: 10.1038 / ncomms16077
期刊信息: 自然通讯

引用:研究人员确定了凯里-费曼-齐特综合征(2017年7月6日)的基因组原因,该研究于2022年11月9日从//www.puressens.com/news/2017-07-genomic-carey-fineman-ziter-syndrome.html上检索到
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